Programme de recherche de SNCF réseau sur les espèces végétales envahissantes (REEVES)

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Les plantes exotiques envahissantes et l’infrastructure ferroviaire

Plusieurs vecteurs naturels peuvent potentiellement disperser des EEE et sur l’infrastructure ferroviaire, les actions anthropiques y contribuent de façon très importante. Certaines méthodes de maintenance des abords des voies, comme le broyage ou les remises à niveau (mise à nu de l’ouvrage en terre) peuvent ainsi favoriser l’implantation d’e plantes exotiques envahissantes (EEE).

Une fois installées, ces plantes sont très difficiles à contrôler du fait de leur croissance et de leur expansion rapide sur ces milieux perturbés. En l’absence de solutions de contrôle ou d’éradication satisfaisantes, les coûts de maintenance sont importants et la problématique des plantes exotiques envahissantes sont sources de plusieurs difficultés pour l’infrastructure ferroviaire, impactant notamment la régularité des circulations et la sécurité des agents SNCF : dissimulation de la signalisation ferroviaire et mauvaise visibilité, mauvaise tenue des ouvrages en terre, contact et disjonction de la caténaire électrique, etc.

Le programme REEVES

Dans ce contexte, le programme de Recherche sur les Espèces Exotiques Végétales EnvahissanteS (REEVES) lancé au cours de l’année 2019 et pour une durée de 4 ans vise à atteindre deux objectifs pour SNCF Réseau :

  1. Mieux comprendre les mécanismes de développement des plantes EEE sur les infrastructures ferroviaires ;
  2. Identifier une méthode de gestion utilisant le principe de rétablissement d’une concurrence sur les ressources naturelles du milieu par la restauration d’une strate végétale sur les zones colonisées.

La restauration d’un nouveau couvert végétal est testée puis étudiée à travers deux phénomènes biologiques que sont les composés allélopathiques et les symbioses de mycorhizes.

Définitions

Composés allélopathiques : éléments chimiques naturellement produits par de nombreuses espèces végétales via les racines (exsudats racinaires) ou les feuilles (pluviolessivats, dégradation de la litière, volatilisation). Ils induisent des interactions entre les plantes et avec les micro-organismes. Définition officielle (Rice, 1984) : « tout effet direct ou indirect, néfaste ou bénéfique, d’une plante sur une autre, micro-organismes compris, dû à la production de composés chimiques libérés dans l’environnement ».

Symbioses de mycorhizes : association symbiotique de champignons microscopiques au système racinaire du végétal, favorisant sa nutrition et ses défenses.

Doté d’un budget de 1,5 million d’euros, le programme de recherche concerne les régions Grand-Est et Provence-Alpes-Côte d’Azur. Il repose sur des expérimentations sur les talus ferroviaires et en laboratoire en partenariat avec un consortium de chercheurs (voir ci-dessous).

Trois stratégies de gestion sont évaluées :

  • Implanter une espèce indigène avec des productions allélopathiques phytotoxiques reconnues pour réduire la croissance de l’EEE et favoriser le développement de la nouvelle strate végétale ;
  • Faciliter la dégradation des composés allélopathiques de l’EEE en stimulant l’activité microbienne du sol ;
  • Améliorer l’implantation et le développement de la nouvelle strate végétale grâce à l’inoculation de champignons mycorhiziens lors de la plantation.

Le projet s’intéresse plus particulièrement à la gestion de cinq EEE présentes en forte densité sur le réseau ferroviaire et dans les milieux naturels voisins :

Figure 1 – Répartition géographique des EEE traitées par le programme REEVES

Consortium scientifique et partenaires

Pour mener à bien ce projet, SNCF Réseau rassemble un consortium de chercheurs issus de plusieurs universités et instituts de recherche :

  • Le Laboratoire d’Agronomie et Environnement (LAE, Université de Lorraine)
  • Le Laboratoire Sol et Environnement (LSE, Université de Lorraine)
  • Le CNRS avec le Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (LIEC, Université de Lorraine)
  • L’Institut Méditerranéen de Biologie et d’Ecologie (IMBE, Aix-Marseille)
  • Le Centre d’Ecologie Fonctionnel et Evolutive (CEFE, Montpellier)

Le programme REEVES mobilise ainsi l’expertise de plus de 14 chercheurs dont les compétences scientifiques portent sur les composés allélopathiques, les micro-organismes du sol et l’écologie végétale.

La recherche fondamentale en laboratoire

La production et l’influence des composés allélopathiques ainsi que le développement de symbioses de mycorhizes sont des phénomènes biologiques difficiles à analyser dans le milieu extérieur. C’est pourquoi le programme REEVES cherchera à aborder plusieurs questions de recherche fondamentale qui viendront enrichir les résultats et les interprétations des protocoles sur talus :

  • Certains facteurs (pédologiques, assemblage végétal, paysage, …) favorisent-ils la progression des EEE ?
  • La prolifération des plantes exotiques envahissantes peut-elle être limitée par les composés allélopathiques produits par certaines plantes indigènes ?
  • Quelle est l’influence d’une amélioration biologique du sol sur la dégradation des composés allélopathiques ?
  • Quel rôle peuvent jouer les champignons mycorhiziens dans la résistance des plantes indigènes à la concurrence de l’EEE ?

Figure 2 – Station expérimentale sur la commune de Deville (Ardennes),  Ligne 205 000 Charleville-Givet

Protocoles expérimentaux sur talus

Les protocoles expérimentaux sont réalisés sur plusieurs stations, réparties sur les deux régions, avec chacune un découpage en parcelles délimitées par des tranchées séparatives (géotextile et gravier) afin de réduire la contamination des résultats. Chaque parcelle comporte une modalité permettant d’évaluer une méthode de gestion qui intègre ou non les composés allélopathiques et les symbioses de mycorhizes. Plusieurs associations d’arbustes et d’herbacées sont testées en fonction de leur adaptation au milieu local et de leurs caractéristiques de développement.

L’ensemble des travaux sur les régions du Grand-Est et du Sud sont réalisés au cours de l’année 2020 avec des mesures préalables (analyses physico-chimique, mycorhizes, flores) puis des analyses régulières seront faites pendant 3 ans pour le suivi des tests (suivi des taux de recouvrement, taux de croissance, activité microbienne).

Les résultats de recherche seront valorisés dans des publications scientifiques, dans des colloques au sein des instituts de recherche concernés ainsi que lors de rencontres annuelles : les « Forum REEVES » qui réuniront les parties prenantes du projet pour exposer l’avancement des recherches.

Les grandes étapes à venir :

  • Octobre-Décembre 2020 : réalisation des travaux pour les stations expérimentales sur les régions Grand-Est et Sud ;
  • Mars 2021 : début des essais en laboratoire avec le LAE, le LSE, le LIEC, l’IMBE et le CEFE ;
  • Juillet 2021 : premier Forum REEVES ;

Deux rendus importants sont attendus à la fin du projet, le premier étant la formulation d’une pratique généralisable pour restaurer une concurrence végétale sur des surfaces colonisées par des EEE. Le second rendu sera la publication de l’ensemble du projet (résultats, analyses, protocoles, etc.) sur un format qui reste encore à définir.

Le projet porte également l’ambition de développer des partenariats avec de nouveaux participants comme d’autres gestionnaires d’infrastructure de transport ou de milieux naturels.

 

Pour en savoir plus, contacter Valentin Morin

 

Rédacteur : Valentin MORIN, Alexandra PRUDHOMME, SNCF Réseau

Relecture : Madeleine Freudenreich et Emmanuelle Sarat (Comité français de l’UICN)

Cet article est également disponible en : Anglais

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